——中国航天科工一院航天测控公司生活饮用水卫生安全保障在线监测系统研制记
饮用水对生活的重要性尽人皆知，但“经过管网运输后到达百姓家中的自来水水质是否达标”、“城市自来水管网系统出问题，能否及时检测”等来自社会的质疑声一直不绝于耳。
前不久，北京市饮用水卫生电子监管平台正式启动，市民轻点鼠标就可以查询每天的水质监测数据和历史水质数据，可以上网实时检测饮用水质量，相关部门可以通过“水地图”监测管网安全，先前质疑的问题被一并解决。这项功能的依托的就是中国航天科工信息技术研究院（中国航天科工一院）所属的北京航天测控技术有限公司研制的饮用水卫生安全保障在线监测系统。
航天技术绘制“水质地图”
据研发工程师介绍，该系统可以实时监测北京市饮用水管网末梢水水质，每个监测点的数据可反映周边区域的自来水质量。设备上安装有6个传感器，通过色相比色、光透析等方法监测浊度、余氯、酸碱值（PH）、电导率和总有机碳（TOC）等水质指标，还可对温度和压力进行实时监测。
例如，当管道中出现老旧、腐蚀和生物死亡时，会形成环流、有机物水藻，常规手段难以测出。这套系统却能通过反射光线的不同，监测水中浊度的变化，获知水中浮游生物和细菌含量。
设备中的传感器就像人的神经，给大脑提供信息。它进行前段采集水样，通过弱电系统把信息转换成标准数字信号，控制器把这些数据组包解析后，传输到北京市卫生监督网，以供进行数据实时监控。
除了这种主动实时传输，监控中心还可通过远程操控一些程序，接受一些指令，进行查询。当管网出现污染或者泄露等问题时，系统会自动报警，监控中心收到声音报警，同时大屏幕上显示报警信息，并根据站点ID报出相关位置，相关区域负责人的手机会收到报警短信，提醒其及时启动应急预案，对问题进行诊断和检修，必要时会切断小区供水。
目前，北京市水质卫生在线监测系统主要安装于人口密集程度较高的区域和一些人口数量庞大的小区试点，至今，已有20个监测点分布在城六区和大兴、昌平、门头沟等郊区县。由于实施多点实时监测，控制中心能绘制出一幅“水质地图”。
2014年，北京市将实现100个试点，最后达到10万人规模的小区配备，届时，北京的供水网将清晰可见。后续，该系统将在全国铺开，通过联网，将绘出一幅全国的“水质地图”，全国各个城市的水质将一目了然。
据该项目负责人介绍，设备的可靠性和设备中的很多细节体现了航天品质和特色。水质监测设备上使用的测控设备，在系统架构和原理上与该公司负责研制的载人航天运载火箭测控系统原理相同，但更为小型化，冗余程度相对降低，是航天技术的一次成功移植。深圳市一处试点曾在一次台风后断电，设备被洪水淹没，当地工作人员也没有进行维护。但恢复供电后，系统自动开机，正常运行工作，航天品质再次经受住了考验。
民品研制中的第一次
水质监测设备性能稳定，可靠性高，获得了北京市和全国其他城市试用点的好评。但在研制过程中，团队却遇到了诸多始料未及的问题，却无意间给大家的设计理念带来了启发。
军品研制讲究实用。但随着设计的深入，研制人员认识到，在民品设计上，不仅要好用，还要耐看。于是，他们引入了工艺美术的概念，这在民品研制上还是第一次。
此外，团队还注意到了地区特点和使用者的习惯。考虑到南方潮湿腐蚀，设备采用了不锈钢外罩，未来还要根据高寒地区设计耐寒设计。
此外，设备还加强了人机交互能力，提高了界面友好度，使操作简单，“傻瓜”式操作使不懂行的人也能流畅使用。系统设备能够24小时不关机运行，会把所有数据本地保存一周，给数据加时间戳，以防断电时数据丢失，待来电后，数据打成标准格式上传中心。设备上还特别设置了设备自行诊断系统，如果检测试剂量不足，可向远方通知，要求更换试剂。
设备上的去泡结构和红外光检测两项技术已经获得国家专利。项目负责人感叹：“仿制很简单，但自己做很难。要改变军品研制的观念，要讲究时效性。民品合同周期很短，准备时间长，这种方式与军品研发方式基本不一样，这对于我们来说是一个很大的难点，需要机制上改革。”
水质监测惠及于民
除了及时报警，水质监测系统还能预警。饮用水中微量元素的变化，关系着人的身体健康。例如，水的硬度持续偏高，会导致人患结石；水中余氯过多，会引起腹泻，有致癌危险；水偏酸性，人体微量元素镁就会丢失，引起癌症、高血压、冠心病等疾病。
该系统通过对电导率的监测获知水中钙镁离子的情况，从而判断水的硬化程度，根据系统提供的历史曲线分析哪些元素在升高和降低，判断水的酸碱度等指标。通过参数持续时间等历史数据的分析，发现管网潜在问题，作出预警，提前预判，以免事后挽救于事无补。
水质监测系统还可以应对一些突发事件，项目负责人介绍，如果安装了水质监测系统，加拿大华裔蓝可儿死亡事件就可以实现自动报警。
另外，该系统让水自己说话，通过互联网，各个地方水质问题一目了然，能够促成统一标准，促进相关领域形成更完善的法律，使“让百姓喝放心水”得到更有效的保障。
2012年1月，按照国务院批准的全国城市饮用水安全保障规划的有关要求，卫生部会同国家发展改革委、环境保护部、住房城乡建设部、水利部编制了《全国城市饮用水卫生安全保障规划（2011-2020年）》。国家共投资12亿用于饮用水水质卫生在线监测系统建设，这是落实民生问题的重要举措，也是十二五规划的重要组成部分。
除了北京，航天测控公司还承揽了南通、广东、深圳、杭州、宁波、绍兴、沈阳、南京8个城市的试点项目建设，未来，还将对更多省市试点进行系统建设。（文/郑晓军 孙建平）
（责任编辑：海容）
